敲开阻燃纤维之门_前沿技术_印花技术

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敲开阻燃纤维之门

集萃印花网 2012-05-05

【集萃网观察】在人们大量消费纤维制品，享受它带给人们的温暖、舒适、靓丽的同时，因纤维制品燃烧引起的火灾也已经成为现代社会的重大灾害之一。对由火灾引起的死亡事故进行调查的结果表明，由室内装饰品及纺织品引起的火灾量占到总火灾量的第一位。同时我们发现，可燃性纺织品燃烧时释放的有害气体对人体的危害程度大大超过阻燃性纺织品。因此，为防止火灾，生产阻燃纤维已越来越受到重视。

　　在国外，美国联邦安全委员会针对美国连续不断的火灾给人们的生命安全带来的巨大威胁，在原来美国加州TB603标准的基础上制定出了要求更为严格的1633法案，并且在2007年7月1日开始在美国的50个州强制实施。该法案主要针对的是床垫产品的阻燃性能。

　　就在这一年，纤维市场对产品安全防护性能产生的新需求和新变化，引起了山东银鹰化纤有限公司领导层的极大重视。自此，山东银鹰化纤有限公司开始对阻燃纤维市场进行关注、调研和跟进。在对阻燃纤维进行大量实验、筛选、对比的基础上，山东银鹰化纤有限公司在2009年确定了阻燃纤维产品定位和生产实施方案，并于当年成功进行了试生产。

　　选定硅氮系阻燃粘胶纤维

　　山东银鹰化纤有限公司在入行之初，就对市场上的粘胶阻燃纤维进行了大量的比对和认真的筛选。

　　早期的阻燃粘胶纤维是采用后整理的方法生产的。它是在纤维制成后或在生产过程中，用含氮有机磷酸酯类化合物对纤维进行处理，或将三氧化二锑与含卤素的阻燃剂以乳胶状态涂在纤维的表面。这种方法制备的纤维阻燃效果较好，但是遇火产生的烟雾大，纤维耐水洗性能差，在纤维进行染整过程中阻燃性能容易受到损伤。

　　后来，人们开发出了共混添加法用于生产阻燃纤维，它是在纤维素磺酸酯溶解后期将阻燃剂添加于纺丝原液中，制成具有阻燃性的粘胶纤维。使用这种方法时，为了达到阻燃的要求，在粘胶原液中就需要添加大量的阻燃剂，添加阻燃剂重量通常是纤维重量的15%～30%。由于阻燃剂是在纺丝之前加入到粘胶原液中的，这就要求阻燃剂不仅要耐碱、耐酸、耐热性优良，而且要不溶于水。

　　近年来，人们开始研究接枝共聚法生产阻燃粘胶纤维。纤维和含磷及卤素元素的乙烯基单体发生接枝共聚可以得到阻燃的粘胶纤维。纤维素具有较高的结晶度，同时分子间和分子内存在大量的氢键，纤维素不能溶于大多数的有机溶剂当中，所以寻找进行阻燃性能接枝聚合的环境和引发条件非常困难。用这种方法制备阻燃粘胶纤维的技术难度和生产成本也是最大的，目前它仅限于实验室开发。

　　目前研究较多、已经工业化生产的阻燃粘胶纤维主要是采用添加法制备的。

　　以兰精公司为代表的添加焦磷酸酯类有机物制备的阻燃粘胶纤维，产品性能优良，但是售价极高，属于高端产品，同时兰精公司具有完善的知识产权保护和对阻燃剂的市场垄断。我国国内生产的硅系阻燃剂生产制备阻燃粘胶纤维技术，产品强力较低、疵点率高、手感差，多用于制备非织造布、填充物等一次性安全防护用品。

　　最终，山东银鹰化纤有限公司确定了性价比介于硅系、磷系阻燃剂之间的纺织用硅氮系阻燃纤维的研制、开发方案，并进行了大量卓有成效的工作，成功找到了适用的硅氮系新型阻燃剂类型和制备方法，在2010年7月完成了阻燃纤维的初次中试化生产。之后，山东银鹰化纤有限公司与青岛大学、杭州奥通、新乡长弘化工等单位密切合作，不断摸索，优化工艺，多次进行中试生产。为了提高阻燃纤维的稳定性、可纺性，公司斥资建成了完善的纺前注射系统。经过不懈努力，山东银鹰化纤有限公司于2011年12月顺利完成了硅氮系新型阻燃粘胶纤维的大线稳定生产。

　　寻找性能和价格间的平衡

　　在阻燃粘胶纤维生产中，产品阻燃性能的提高与纤维物理机械性能的提高是一对矛盾。为了提高产品的阻燃效果，唯有增大纤维中阻燃剂的含量，而这势必会降低产品的物理机械性能。

　　阻燃粘胶纤维市场化最大的障碍是其产品价位较高。受美国次贷危机、欧洲主权债务危机的持续发酵和国内出口压力加大、经济增速放缓的影响，消费者对于价格比较敏感，捂袋惜购心理严重。

　　随着近年来公共安全事件的层出不穷，国内消费者对于安全防护用品日趋重视，但是其认知水平与国外欧美发达国家消费者相比还有不小的差距。

　　针对这些情况，山东银鹰化纤有限公司将进一步加大投入，持续开发、优化，使阻燃纤维的性价比不断提高，做到性能提上去，价格降下来，以满足消费者的需求。同时，公司相关负责人表示，他们将主动走出去，配合媒体做好硅氮系阻燃纤维这一安全防护用品的宣传、推广工作，为公众创造更多的价值和更安全的生活环境。

　　市场上的其他阻燃纤维多为聚酯纤维，它们的优势在于纤维的物理机械性能明显优于粘胶纤维。但是发生燃烧时有的聚酯类阻燃纤维会产生熔融滴落现象，引燃低燃点物质或者烫伤人，造成二次火灾和伤害，有的会产生大量的有毒烟气，使人窒息。

　　阻燃粘胶纤维燃烧时直接炭化或固化，不会发生熔融滴落现象，从而杜绝了二次伤害。同时，阻燃粘胶纤维比阻燃聚酯纤维具有更好的亲肤性和染色性，回潮率在13%左右，这属于人体感觉舒适的回潮率范畴。另外，阻燃粘胶纤维属于再生纤维素纤维，它是以天然纤维为原料进行二次加工制得的，废弃后在土壤中微生物、水分、空气的作用下可以自然降解成二氧化碳和水，因此它的原料无穷无尽，它的废弃物无毒无害，属于绿色、环保、可持续发展的纤维原料。而聚酯阻燃纤维属于石化产品，它是以石油这一稀缺资源为原料制备的，从石油到纤维其能耗比要远高于粘胶纤维，而且纤维废弃物会造成二次污染。

　　未来拥有广阔发展空间

　　未来阻燃粘胶纤维的制备技术将全部转变为共混添加法生产，而性价比处于中高端位置的硅氮系阻燃粘胶纤维将越来越受到市场的青睐。硅氮系阻燃粘胶纤维将在中端纺织用阻燃纤维、高端非织造布、阻燃填充物等领域大放异彩，从而填补当前磷系阻燃粘胶纤维和硅系阻燃粘胶纤维因各自缺陷所造成的市场空白。

　　接枝聚合法生产阻燃粘胶纤维目前还停留在实验室阶段，距离工业化生产还有很长的路要走。

　　室内软装饰、公共场所、交通工具的软装饰材料用阻燃粘胶纤维等领域，未来将受到消费者的重视，也是阻燃纤维最具潜力的市场领域。

　　山东银鹰化纤有限公司在多年持续开发、积累的基础上，于2011年顺利完成了一条工业化生产线的改造升级，使之具备了年产1.5万吨阻燃粘胶纤维的生产能力。在2012年，公司将会根据市场需求，适时进行第二条生产线的技术改造。届时，阻燃粘胶纤维的产能将会达到3万吨。在“十二五”期间，山东银鹰化纤有限公司将会持续发力，进一步推进技术开发和产品升级，使粘胶纤维产品差别化率达到60%以上，粘胶纤维新产品对公司效益的贡献率达到70%以上，把山东银鹰化纤有限公司所在地山东高密打造成为一个年产8万吨粘胶的全国重要的差别化、功能化粘胶纤维生产基地。

　　来源：中国纺织报作者：胡占莉

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